Cum se calculează transformatorul, principiul de funcționare, instrucțiuni de asamblare

Anterior

Conţinut:

  • Cum funcționează un transformator
  • Cum să asamblați un transformator cu propriile mâini
  • Căutăm un instrument de calcul al transformatorului
  • Asamblam transformatorul

Să vedem cum se calculează transformatorul. Să începem cu cel mai simplu exemplu, iar dacă este timp, ne vom ocupa de ceva mai complex. Să luăm în considerare întrebările obișnuite de care se împiedică începătorii. Faptul este că transformatorul în sine este un lucru simplu, dar nu toată lumea cunoaște principiul de funcționare. Vom spune imediat că este cel mai ușor să folosești calculatoare online sau programe speciale de calculator pentru calcule. Deși, desigur, puteți lua un vechi manual sovietic despre calculul transformatoarelor și puteți găsi acolo tot ce aveți nevoie.

Cum funcționează un transformator

Transformatorul servește în principal pentru a converti parametrii rețelei în forma necesară. De exemplu, pentru a reduce tensiunea de la 220 la 12 St. În acest caz, există multe spire ale înfășurării primare și sunt subțiri, iar înfășurarea secundară este mai mică, dar miezul este și mai gros. Faptul este că puterea transformatorului (ținând cont de eficiență) este transmisă complet. Prin urmare, atunci când tensiunea scade, curentul de ieșire crește. Ați observat, desigur, că dacă înfășurarea primară a transformatorului este alimentată și nimic nu este conectat la secundar, atunci nu are loc un scurtcircuit. Dar de ce firul este de cupru? Acest lucru se întâmplă din cauza prezenței rezistenței inductive reactive în transformator.

Principiul de funcționare al transformatorului

Orice fir răsucit începe, aproximativ vorbind, să interacționeze cu el însuși atunci când curge curent alternativ. Din acest motiv, tensiunea din transformator se schimbă în fază față de cea inițială, iar rezistența crește brusc. Și cu cât frecvența rețelei este mai mare, cu atât aceste efecte sunt mai vizibile. Pentru a fi mai precis, existădependență strictă în acest sens: (Vezi și: Cum se conectează un transformator de curent)

R = W L,

unde W = 2 П f este frecvența circulară, iar L este inductanța. П = 3,14 este numărul Pi și f este frecvența rețelei exprimată în Hz. În general, rezistența de inductanță a transformatorului este o valoare pur imaginară, dacă se neglijează contribuția miezului de cupru la componenta activă. Și după cum știm din teorie, un astfel de vector se află perpendicular pe axa numerelor reale. Datorită prezenței acestei rezistențe pur imaginare, există o defazare între curent și tensiune. Și este egal cu aproximativ 90 de grade (depinde de raportul dintre rezistența ohmică a firului și valoarea inductanței).

De aceea, nu are loc un scurtcircuit atunci când transformatorul este conectat la priză. Chiar dacă există o inductanță de 100 mH pe mâini, rezistența este egală cu R = 2 x 3,14 x 50 x 100 / 1000 = 31,4 Ohmi. Acest lucru corespunde aproximativ unui curent de 7 A într-o rețea de 220 V. Iar puterea de ieșire este de 1,5 kW. Dar, în realitate, valoarea inductanței poate fi mult mai mare. Oricum ar fi, pentru ca transformatorul să nu se ardă la ralanti (fără sarcină pe înfășurarea secundară), rezistența sa de intrare ar trebui să fie cât mai mare posibil. Am efectuat totusi calculul fara sa tinem cont de ingredientul activ. Este alcătuit dintr-unul imaginar după regula unui triunghi dreptunghic. Ipotenuza va fi valoarea căutată. Deoarece cantitatea se dovedește a fi complexă, nu se mai numește rezistență, ci impedanță.

funcționare

Camp magnetic

Acum să vorbim despre ce se întâmplă când apare o sarcină pe transformator. În înfășurarea primară apare un câmp magnetic. Este îndreptată perpendicular pe viraje. Pentru a aduce acest câmp la înfășurarea secundară, în transformator este folosit un așa-numit fir magnetic. În general, orice oțel (material ferromagnetic) este potrivit pentru aceste scopuri. Dar acolo estedoi dar:

  • Oțelul obișnuit are proprietăți de remagnetizare. Și în același timp, metalul se încălzește, luând energia câmpului magnetic. Acesta este considerat un efect parazit în transformator, așa că se folosește oțel special. Așa-numita inginerie electrică. Cel mai ușor este să-l obții de la un transformator vechi. În timpul reconstrucției și prăbușirii URSS, oamenii nu au avut ce mânca și au predat cupru în cantități mari. Datorită acestui fapt, conductoarele magnetice ale transformatoarelor puteau fi găsite aproape la fiecare colț.
  • Dar au constat din farfurii. De ce asta? Câmpul magnetic merge de-a lungul axei firului. De exemplu, de-a lungul traiectoriei unui pătrat. În acest sens, există încercări de a dirija curenții circulari într-un plan perpendicular. Acest efect este blocat prin ruperea unui singur fir magnetic în plăci izolate unele de altele, situate una lângă alta ca un pachet de cărți. Un lac special este de obicei folosit pentru separare.

    • Deci, înfășurarea primară este înfășurată într-un loc al conductorului magnetic al transformatorului, iar înfășurarea secundară este înfășurată în celălalt. Câmpul urmează o traiectorie dată și induce EMF (aceași curenți turbionari, dar acum folositori) pe turele de ieșire. Ca urmare, tensiunea apare pe contactele înfășurării secundare a transformatorului. Și ca bonus, utilizarea unui transformator creează o izolare galvanică. Adică, comunicarea în curent continuu este preluată de transformator.

    În funcție de numărul de spire ale înfășurărilor primare și secundare, precum și de raportul dintre ele, apare coeficientul de transmisie necesar. Se selectează și secțiunea transversală a firului. Despre asta am vorbit deja mai sus. Și acum câteva cuvinte despre cum să implementați toate acestea în practică.

    Cum să asamblați un transformator cu propriile mâini

    Căutăm un instrument de calcul al transformatorului

    Caracteristici ale calculului transformatorului

    Această întrebare poate provoca un zâmbet din partea maestruluișcoală veche, dar pentru internetul modern, problema este destul de relevantă. Aici, majoritatea webmasterilor pur și simplu nu știu cum să calculeze un transformator de curent. Prin urmare, puteți găsi cele mai ridicole propuneri în acest sens. Am decis să explorăm rețeaua pentru opțiuni de afaceri. Deci, să spunem că înainte de a face cel mai simplu transformator, trebuie să găsiți un material. Punem pariu că majoritatea cititorilor nu au oțel electric la îndemână. ai ghicit? Și chiar dacă ar fi, numai Domnul însuși sau un tehnolog al unei întreprinderi specializate o poate tăia în funcție de rezultatele calculatorului. Prin urmare, calculul va trebui efectuat de la sfârșit: (Vezi și: Cum se verifică transformatorul)

    • Ar trebui să găsiți cât mai mult oțel electric format din vechiul transformator posibil.
    • Măsurați cu atenție grosimea plăcilor și alte dimensiuni.
    • Estimați forma miezului magnetic care poate fi asamblat.

    Și acum să ne gândim la ce, cum și cât să vânt. Rețineți că miezul fundului este rar colectat. În același timp, se formează goluri de aer, care provoacă pierderi în câmpul magnetic. Cel mai adesea, plăcile sunt așezate plat. Adică, eficiența transformatorului depinde direct de calitatea miezului. Și acum începem să selectăm un instrument pentru calcul. De exemplu, mergem aici http://www.skrutka.ru/sk/tekst.php?id=19. Aici putem vedea posibilitatea de a calcula parametrii transformatorului, dar fără miez. Dar puteți estima cifre tipice.

    Iată ce vedem:

  • Puterea este dată indirect prin curentul din înfășurarea secundară. Din acest motiv, puteți calcula wați dacă înmulțiți cu tensiunea. Ce se face mai jos, în rezultate.
  • Inductanța miezului este dată... și ce este? Noi credem că o oarecare neglijență. Pur și simplu, o greșeală.

    • Deci, onlinecalculatoarele nu pot fi întotdeauna de încredere. Cu toate acestea, luând această resursă http://energo-novgorod.ru/calcs/calc-trans/ ca bază de calcul, vedem aproximativ același rezultat. Dar există și o diferență. De ce să crezi? Aceasta este prima nuanță a lumii moderne - nimeni nu explică cerințele lor și nu garantează rezultatul. Și nu aș vrea să dau înapoi. Dar a doua resursă, aparent, nu ține cont de eficiență, ci oferă posibilitatea de a alege parametrii cardiaci. Și asta înseamnă că este mai potrivit pentru scopurile noastre. În acest sens, rămâne doar să verificăm argumentele autorilor. Și pentru aceasta trebuie să găsiți un alt program sau calculator.

    După toate indicațiile, resursa specificată este o versiune prescurtată a acestui http://astar3.ucoz.ru/index/0-6. Aici se explică faptul că parametrii ideali sunt selectați pentru dimensiunea specificată a firului magnetic și a tensiunilor. De aceea nu există posibilitatea de a alege puterea. Acest lucru nu este foarte convenabil, dar avem ocazia să înțelegem dacă miezul pe care l-am găsit este potrivit pentru scopurile noastre sau dacă este nevoie de ceva fundamental diferit.

    Am găsit în cele din urmă programul Trans50Hz într-o versiune funcțională. Pentru că există multe versiuni simplificate ale acestuia pe Internet. Mai jos punem o captură de ecran a programului, iar adresa de unde îl puteți descărca pentru uz personal este următoarea: http://audio-cxem.ru/programmyi/raschet-transformatorov/programma-dlya-rascheta-silovyih-transformatorov- s-chastotoy-50 -gts-trans50hz-3700.html. Aceasta este o informație destul de importantă, deoarece există destul de multe opțiuni care nu funcționează și aplicații substandard în rețea. Nici măcar nu ne-am gândit înainte de această căutare că întrebarea cum să calculăm puterea transformatorului și parametrii acestuia ar putea fi atât de complicată. Înainte de aceasta, au existat mai multe note pe această temă, dar nu au fost verificate cu atenție.

    Calcule în Trans50Hz

    Colectămtransformator

    După ce le-am oferit cititorilor noștri astfel de informații, acum suntem complet liniștiți. În plus, interfața programului oferă posibilitatea de a alege una dintre cele cinci opțiuni de bază disponibile. Astfel, cititorii au de unde alege.

    În primul rând, trebuie să alegeți un lac. Și înainte de asta, curățați plăcile de rugină. La fel de? Pentru aceasta sunt potrivite diferite metode, poate fi necesar să încercați mai multe. Îndreptați-vă atenția către produse anti-detartrare. Poate fi acid citric sau acetic, un detartrant special pentru ceainice și multe altele. Curățătorii de monede sunt, de asemenea, destul de potriviti, iar unii folosesc Comet (care include de obicei acid citric) în același scop. În unele cazuri, va fi util să folosiți un decojitor, râșniță, roată de șlefuit. Principalul lucru este că plăcile de armură sunt curățate, iată mai multe moduri:

  • Se amestecă sucul de lămâie cu sare, se înmoaie oțelul.
  • Bicarbonatul de sodiu și o perie ajută uneori la rezolvarea problemei.
  • Săpun oțelul și puneți deasupra cartofi proaspăt tăiați timp de o oră sau două.
  • Un kilogram de acid oxalic costă 890 de ruble. Acest reactiv este potrivit și pentru curățarea oțelului.
  • Pentru cele deosebit de rău intenționate, putem recomanda acid ortofosforic sau un mijloc de curățare a rezervorului de benzină al unei mașini. În acest caz, riscul este mai mic, iar oportunitatea de a obține un rezultat este mai mare decât în ​​lupta împotriva capricilor unei mașini străine. Astfel de fonduri sunt adesea numite convertoare de rugină. Îl vei găsi într-un magazin pentru pasionații de mașini.

    • Cel mai important lucru este să spălați corect piesele după operație. În continuare, va trebui să lucrați cu lacul, așa că este necesară o curățenie perfectă. Amatorii recomandă PF-238. Ideea este că nu există acetonă în lac. Pentru că în viitor poate deteriora izolația firelor. De asemenea, este lăcuită și se dizolvă precis cu acetonă. Potrivit acesteia şialegeți lac pentru construcția miezului. Lacul KO-916 costă aproximativ 330 de ruble pe kg. Există zvonuri că este perfect pentru asamblarea plăcilor de oțel ale conductorului magnetic al transformatorului.

    Și cum se efectuează înfășurarea? Depinde de forma inimii. Dacă luați un dreptunghi tipic cu un jumper în centru (plăci Ш), atunci puteți plasa înfășurarea primară deasupra secundarului. În același timp, este de dorit ca înălțimea după operație să fie uniformă. Pentru a face acest lucru, puteți estima aproximativ acest parametru după numărul de ture și intersecția lor. Firul este de obicei luat cu izolație lac, așa cum am spus mai sus. De exemplu, programul Trans50Hz sugerează utilizarea implicită a mărcii PET-155. Puteți răsfoi listBox (lista drop-down) pentru alte opțiuni.

    Nu este nimic mai ușor, în acest fel, decât să alegi un transformator după gustul și dorința ta. În cele din urmă, ar fi bine să vă familiarizați cu dimensiunile firelor existente. Pentru a face acest lucru, trebuie să găsiți GOST pe ele sau să accesați site-ul web al producătorului și să verificați prețul. Acest lucru vă va permite să alegeți mai precis parametrii doriti. Și acesta este sfârșitul revizuirii, vă recomandăm insistent să vedeți cum sunt instalate transformatoarele de curent. Fabricarea se realizează după același principiu, dar este necesar să conectați corect dispozitivul la rețea.

    Următorul

    Citește și: